JP7840193B2 - Liquefied gas tank - Google Patents
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Description
本開示は、液化ガスを貯留する液化ガスタンクに関する。 This disclosure relates to a liquefied gas tank for storing liquefied gas.
液化水素や液化天然ガスなどの液化ガスを貯留する液化ガスタンクには、タンク内の液化ガスを払い出すためのポンプが設けられる。タンク屋根を通じて液化ガスの払い出しを行う場合、ポンプはタンク内に配置され、タンク屋根を貫通する筒状のポンプバレルを通して液化ガスが外部に送り出される。 Liquefied gas tanks, which store liquefied gases such as liquefied hydrogen and liquefied natural gas, are equipped with pumps to discharge the liquefied gas from the tank. When discharging the liquefied gas through the tank roof, the pump is located inside the tank, and the liquefied gas is sent to the outside through a cylindrical pump barrel that penetrates the tank roof.
ここで、例えばポンプのメンテナンスのため、当該ポンプをタンク内から取り出す作業が行われる場合がある。下記特許文献1には、このような作業の際にポンプバレルを通じてポンプを吊り上げるためのポンプ吊上げ装置が開示されている。この特許文献1のポンプ吊上げ装置は、タンク屋根の上面に構築された作業デッキと、作業デッキ上に固定された上下方向に延びるコラム部材と、コラム部材に固定されかつポンプとワイヤを介して連結されかつたウィンチとを備えている。 In this case, for example, the pump may need to be removed from the tank for maintenance. Patent Document 1 discloses a pump lifting device for lifting the pump through its pump barrel during such work. This pump lifting device comprises a work deck constructed on the upper surface of the tank roof, a vertically extending column member fixed to the work deck, and a winch fixed to the column member and connected to the pump via a wire.
前記特許文献1のポンプ吊上げ装置によれば、ウィンチを用いてワイヤを巻き取ることにより、ポンプバレルを通じてポンプをタンク内から取り出すことができる。しかしながら、ウィンチを支持するために作業デッキやコラム部材等の構造体をタンク屋根上に構築する必要があるため、装置の複雑化又は大型化を招き易いという問題がある。 According to the pump lifting device described in Patent Document 1, the pump can be removed from the tank through the pump barrel by winding a wire using a winch. However, because it is necessary to construct structures such as a work deck and column members on the tank roof to support the winch, there is a problem that the device tends to become complex or large.
本開示は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、タンク内からポンプを取り出す作業を比較的簡単な構成で実現することが可能な液化ガスタンクを提供することを目的とする。 This disclosure is made in view of the circumstances described above, and aims to provide a liquefied gas tank that enables the removal of the pump from inside the tank with a relatively simple configuration.
前記課題を解決するためのものとして、本開示の一局面に係る液化ガスタンクは、液化ガスを貯留するタンク本体と、前記液化ガスを払い出すために前記タンク本体内に配置されたポンプと、前記ポンプを収容するとともに当該ポンプの収容位置から上方に延びて前記タンク本体の外側へと至る筒状部と、当該筒状部の上方に位置しかつ前記ポンプを受け入れ可能な空間を画成する上部収容室とを含むポンプバレルと、前記上部収容室内に配置され、前記筒状部を通じて前記ポンプを前記上部収容室へ吊り上げる吊上げ装置と、前記筒状部と前記上部収容室との間に開閉可能に設けられた開閉弁とを備えたものである。 To solve the aforementioned problems, a liquefied gas tank according to one aspect of this disclosure comprises a tank body for storing liquefied gas, a pump disposed within the tank body for discharging the liquefied gas, a pump barrel including a cylindrical portion housing the pump and extending upward from the pump's housing position to the outside of the tank body, and an upper housing chamber located above the cylindrical portion and defining a space capable of receiving the pump, a lifting device disposed within the upper housing chamber for lifting the pump into the upper housing chamber through the cylindrical portion, and an on/off valve provided between the cylindrical portion and the upper housing chamber so as to be openable and closable.
本開示の液化ガスタンクによれば、タンク内からポンプを取り出す作業を簡単な構成で実現することができる。 The liquefied gas tank described in this disclosure allows for the removal of the pump from inside the tank with a simple configuration.
以下、図面に基づいて、本開示の実施形態に係る液化ガスタンクを詳細に説明する。本開示の液化ガスタンクは、低温の液化ガスを貯留するタンクである。貯留される液化ガスは、例えば液化水素、液体ヘリウム、液体窒素、液化アンモニア、液化天然ガス又は液化石油ガス等である。とりわけ、本開示に係る液化ガスタンクは、液化水素を貯留するタンクとして好適である。 The liquefied gas tank according to the embodiments of this disclosure will be described in detail below with reference to the drawings. The liquefied gas tank of this disclosure is a tank for storing low-temperature liquefied gases. The stored liquefied gases include, for example, liquefied hydrogen, liquid helium, liquid nitrogen, liquefied ammonia, liquefied natural gas, or liquefied petroleum gas. In particular, the liquefied gas tank according to this disclosure is suitable as a tank for storing liquefied hydrogen.
[タンクの全体構造]
図1は、本開示の一実施形態に係る液化ガスタンク1の構造を示す概略図である。液化ガスタンク1は、極低温の液化水素LHを貯留するタンクであって、地上据え置き式の多重殻構造を備えた平底タンクである。液化ガスタンク1は、タンク本体10と、ポンプバレル2と、ポンプ3と、吊上げ装置4と、開閉弁5と、ガス置換装置6とを備える。タンク本体10は、液化水素LHを貯留するドーム型の容器である。ポンプ3は、液化水素LHに浸漬された状態でタンク本体10内に配置される潜没式のポンプである。ポンプバレル2は、ポンプ3によってタンク本体10から払い出される液化水素LHが流通する上下方向に延びる筒状体である。吊上げ装置4は、メンテナンス等の必要時にポンプバレル2を通じてポンプ3を吊り上げる装置である。開閉弁5は、ポンプバレル2の途中に開閉可能に設けられたバルブである。ガス置換装置6は、ポンプバレル2における開閉弁5の上方空間(後述する上部収容室22)内のガスを置換するための装置である。
[Overall structure of the tank]
Figure 1 is a schematic diagram showing the structure of a liquefied gas tank 1 according to one embodiment of the present disclosure. The liquefied gas tank 1 is a tank for storing cryogenic liquefied hydrogen LH, and is a flat-bottomed tank with a multi-shell structure that is installed on the ground. The liquefied gas tank 1 comprises a tank body 10, a pump barrel 2, a pump 3, a lifting device 4, an on-off valve 5, and a gas replacement device 6. The tank body 10 is a dome-shaped container for storing liquefied hydrogen LH. The pump 3 is a submersible pump positioned inside the tank body 10 while immersed in liquefied hydrogen LH. The pump barrel 2 is a cylindrical body extending vertically through which the liquefied hydrogen LH discharged from the tank body 10 by the pump 3 flows. The lifting device 4 is a device for lifting the pump 3 through the pump barrel 2 when necessary for maintenance, etc. The on-off valve 5 is a valve that can be opened and closed in the middle of the pump barrel 2. The gas replacement device 6 is a device for replacing the gas in the space above the on-off valve 5 in the pump barrel 2 (the upper storage chamber 22, which will be described later).
タンク本体10は、液化水素LHを貯留するための空間を内部に画成する密閉体である。図1ではタンク本体10を簡略化して単殻構造のように表現しているが、実際のタンク本体10は、二重殻構造又は三重殻構造などの多重殻構造を備えている。二重殻構造の場合、タンク本体10は、基礎の上に立設される外槽と、この外槽に内包される内槽とで構成される。液化水素LHは、前記内槽の内部に貯留される。前記外槽と前記内槽との間には断熱空間としての保冷層が形成され、当該保冷層には、例えば粒状パーライトのような粉体断熱材と低沸点ガスとが充填される。三重殻構造の場合、タンク本体10は、前記外槽と前記内槽との間にさらに中間槽を備える構造となる。 The tank body 10 is a sealed body that defines a space for storing liquefied hydrogen (LH) internally. While Figure 1 simplifies the tank body 10 to show a single-shell structure, the actual tank body 10 has a multi-shell structure, such as a double-shell or triple-shell structure. In the case of a double-shell structure, the tank body 10 consists of an outer tank erected on a foundation and an inner tank enclosed within the outer tank. The liquefied hydrogen (LH) is stored inside the inner tank. A thermal insulation layer is formed between the outer tank and the inner tank, and this thermal insulation layer is filled with a powdered insulating material, such as granular perlite, and a low-boiling-point gas. In the case of a triple-shell structure, the tank body 10 has an intermediate tank between the outer tank and the inner tank.
図2は、ポンプバレル2及びその周辺構造の詳細を示すための図1の一部拡大図である。図1及び図2に示すように、ポンプバレル2は、タンク本体10の内外を連通するようにタンク屋根11を貫通している。すなわち、ポンプバレル2は、タンク本体10の内部における底面近傍の高さからタンク屋根11の上方の高さまでに亘って、タンク屋根11を貫通しつつ上下方向(鉛直方向)に延びるように形成されている。ポンプバレル2は、タンク本体10内の液化水素LHを外部へ払い出すための導出管として機能する。 Figure 2 is a partially enlarged view of Figure 1, showing details of the pump barrel 2 and its surrounding structure. As shown in Figures 1 and 2, the pump barrel 2 penetrates the tank roof 11, connecting the inside and outside of the tank body 10. That is, the pump barrel 2 is formed to extend vertically, penetrating the tank roof 11, from a height near the bottom of the tank body 10 to a height above the tank roof 11. The pump barrel 2 functions as a discharge pipe for discharging liquefied hydrogen LH from the tank body 10 to the outside.
ポンプバレル2は、開閉弁5の下側に位置する筒状部21と、開閉弁5の上側に位置する上部収容室22とを備える。言い換えると、ポンプバレル2は、その上下方向の途中に取り付けられた開閉弁5によって、筒状部21と上部収容室22とに区分されている。 The pump barrel 2 comprises a cylindrical portion 21 located below the on-off valve 5 and an upper housing chamber 22 located above the on-off valve 5. In other words, the pump barrel 2 is divided into the cylindrical portion 21 and the upper housing chamber 22 by the on-off valve 5, which is installed midway along its vertical direction.
筒状部21は、上下方向に亘って断面が略一定とされたストレート状の円筒体であり、タンク本体10の内部におけるポンプ3に対応する位置から上方に延びてタンク本体10の外側(タンク屋根11の上方)へと至るように形成されている。筒状部21は、ポンプ3を収容する下端部21aと、タンク屋根11の上方に突出する上端部21bとを有する。上端部21bには、払い出しポート24が突設されている。払い出しポート24は、ポンプ3の稼働時に払い出される液化水素Lを外部に排出するためのポートである。 The cylindrical portion 21 is a straight cylindrical body with a substantially constant cross-section in the vertical direction. It extends upward from a position corresponding to the pump 3 inside the tank body 10 to the outside of the tank body 10 (above the tank roof 11). The cylindrical portion 21 has a lower end portion 21a that houses the pump 3 and an upper end portion 21b that protrudes above the tank roof 11. A discharge port 24 is provided protruding from the upper end portion 21b. The discharge port 24 is a port for discharging liquefied hydrogen L discharged when the pump 3 is operating to the outside.
上部収容室22は、筒状部21の上端部21bに開閉弁5を介して接続されている。上部収容室22は、上面が開放された収容室本体26と、収容室本体26の上面開口を覆うヘッドプレート25とを含む。なお、ヘッドプレート25は、本開示における天井部材に相当する。 The upper storage chamber 22 is connected to the upper end 21b of the cylindrical portion 21 via an on-off valve 5. The upper storage chamber 22 includes a storage chamber body 26 with an open top surface and a head plate 25 that covers the top opening of the storage chamber body 26. The head plate 25 corresponds to the ceiling member in this disclosure.
収容室本体26は、上部の断面積が下部の断面積よりも大きくなるように形成された段付きの筒状部材である。すなわち、収容室本体26は、図2に示すように、開閉弁5に接続される小径部26aと、小径部26aよりも内径が大きくされた大径部26bと、小径部26aと大径部26bとを接続する中間部26cとを有する。中間部26cは、大径部26bに近い上方ほど内径が拡大するように形成されている。 The containment chamber body 26 is a stepped cylindrical member formed such that the cross-sectional area of the upper part is larger than the cross-sectional area of the lower part. Specifically, as shown in Figure 2, the containment chamber body 26 has a small-diameter portion 26a connected to the on-off valve 5, a large-diameter portion 26b with a larger inner diameter than the small-diameter portion 26a, and an intermediate portion 26c connecting the small-diameter portion 26a and the large-diameter portion 26b. The intermediate portion 26c is formed such that its inner diameter increases towards the upper part closer to the large-diameter portion 26b.
ヘッドプレート25は、上部収容室22の天井を構成する板状部材である。ヘッドプレート25は、収容室本体26(大径部26b)の上面開口を開閉可能に覆うように、当該収容室本体26の上端にボルト等を介して着脱可能に取り付けられている。ヘッドプレート25の上面には吊り手25aが突設されている。 The head plate 25 is a plate-shaped member that constitutes the ceiling of the upper storage chamber 22. The head plate 25 is detachably attached to the upper end of the storage chamber body 26 (large-diameter section 26b) via bolts or the like, so as to open and close the upper opening of the storage chamber body 26. A hanging handle 25a is provided protruding from the upper surface of the head plate 25.
ポンプ3は、ポンプバレル2(筒状部21)の下端部21aに収容されかつ液化水素Lに浸漬された状態でタンク本体10内に配置されている。ポンプバレル2の下端部21aには、その下面開口である取込み口を開閉するためのフート弁23が取り付けられている。フート弁23の上にはポンプ3が載置されており、ポンプ3の自重を受けてフート弁23が下降することにより、ポンプバレル2の前記取込み口が開放されるようになっている。ポンプ3は、このように取込み口が開放された状態で駆動されることにより、タンク本体10内の液化水素LHを前記取込み口から取り込んで上方に圧送し、ポンプバレル2(筒状部21)を通じて液化水素LHを外部に払い出す。 The pump 3 is housed in the lower end 21a of the pump barrel 2 (cylindrical portion 21) and positioned within the tank body 10, immersed in liquefied hydrogen L. A foot valve 23 is attached to the lower end 21a of the pump barrel 2 to open and close the intake port, which is its lower opening. The pump 3 is mounted on the foot valve 23, and the weight of the pump 3 causes the foot valve 23 to descend, opening the intake port of the pump barrel 2. When the pump 3 is driven with the intake port open in this manner, it draws in liquefied hydrogen LH from the tank body 10 through the intake port, pumps it upward, and discharges the liquefied hydrogen LH to the outside through the pump barrel 2 (cylindrical portion 21).
吊上げ装置4は、ポンプバレル2の上部収容室22内に配置されている。吊上げ装置4は、ポンプバレル2(筒状部21)の下端部21aに収容されたポンプ3を上部収容室22まで吊り上げることが可能なウィンチである。具体的に、吊上げ装置4は、水平方向の軸回りに回転可能なドラム41と、ドラム41とポンプ3とを連結する吊りワイヤ42とを備える。吊りワイヤ42は、ドラム41に巻回されるとともに、ドラム41から下方に延びてポンプ3まで至るように配索されている。ドラム41は、吊りワイヤ42を巻き取る正転方向の回転と吊りワイヤ42を引き出す反転方向の回転とが可能なドラムであり、ヘッドプレート25の下面に固定された支持部材43により支持されている。すなわち、ドラム41は、支持部材43を介してヘッドプレート25の下面に取り付けられることにより、上部収容室22の内部において回転可能に支持されている。なお、吊上げ装置4は、ドラム41を正転方向及び反転方向に回転駆動するための駆動源をさらに含み得る。駆動源としては、気体を用いた気動式のものや、電力を用いた電動式のものなど、適宜のものを使用し得る。 The lifting device 4 is located inside the upper housing chamber 22 of the pump barrel 2. The lifting device 4 is a winch capable of lifting the pump 3, which is housed in the lower end portion 21a of the pump barrel 2 (cylindrical portion 21), up to the upper housing chamber 22. Specifically, the lifting device 4 comprises a drum 41 that is rotatable around a horizontal axis and a lifting wire 42 that connects the drum 41 and the pump 3. The lifting wire 42 is wound around the drum 41 and is routed to extend downward from the drum 41 to the pump 3. The drum 41 is a drum that can rotate in the forward direction to wind up the lifting wire 42 and in the reverse direction to pull out the lifting wire 42, and is supported by a support member 43 fixed to the lower surface of the head plate 25. That is, the drum 41 is rotatably supported inside the upper housing chamber 22 by being attached to the lower surface of the head plate 25 via the support member 43. Furthermore, the lifting device 4 may further include a drive source for rotating the drum 41 in both forward and reverse directions. As the drive source, an appropriate type may be used, such as a pneumatic type using gas or an electric type using electricity.
開閉弁5は、筒状部21と上部収容室22との間に配置された開閉可能なバルブであり、筒状部21と上部収容室22とを連通する開状態と両者を遮断する閉状態との間で切り替え可能である。なお、図中において、バルブを表す記号が黒塗りされていることは当該バルブが閉じていることを、バルブを表す記号が黒塗りされていないことは当該バルブが開いていることを示す。図1及び図2に示すように、液化ガスタンク1の運用中、開閉弁5は開状態に維持される。吊りワイヤ42は、この開状態の開閉弁5を通って上部収容室22から筒状部21へと延びるように配索され、筒状部21の下端部21aにあるポンプ3と上部収容室22にあるドラム41とを互いに連結する。一方、メンテナンス等のためにポンプ3をタンク本体10から取り出す際には、吊上げ装置4によってポンプ3が筒状部21から上部収容室22まで吊り上げられる。このとき、開閉弁5は、ポンプ3の上部収容室22への移動が完了するまで開状態に維持され、移動完了後に閉状態へと切り替えられる。筒状部21と上部収容室22との間のポンプ3の移動が可能になるように、開閉弁5は、開状態においてポンプ3の通過を許容し得る弁体を有している。そのような開閉弁5としては、中空ボール状の弁体を有するボール弁が好適である。 The on-off valve 5 is an openable and closable valve positioned between the cylindrical section 21 and the upper storage chamber 22, and can be switched between an open state that connects the cylindrical section 21 and the upper storage chamber 22 and a closed state that blocks them from each other. In the figures, a symbol representing a valve that is blacked out indicates that the valve is closed, and a symbol representing a valve that is not blacked out indicates that the valve is open. As shown in Figures 1 and 2, the on-off valve 5 is kept open during operation of the liquefied gas tank 1. The suspension wire 42 is routed through the open on-off valve 5 and extends from the upper storage chamber 22 to the cylindrical section 21, connecting the pump 3 at the lower end 21a of the cylindrical section 21 and the drum 41 in the upper storage chamber 22. On the other hand, when the pump 3 is removed from the tank body 10 for maintenance or other purposes, the pump 3 is lifted from the cylindrical section 21 to the upper storage chamber 22 by the lifting device 4. At this time, the on-off valve 5 is kept open until the pump 3 has completed its movement into the upper housing chamber 22, and is then switched to the closed state. To allow the pump 3 to move between the cylindrical section 21 and the upper housing chamber 22, the on-off valve 5 has a valve body that allows the pump 3 to pass through when open. A ball valve with a hollow ball-shaped valve body is preferred as such an on-off valve 5.
ガス置換装置6は、ポンプ3の取出し時等の必要時に上部収容室22内のガスを置換する装置であり、水素ガス供給源61と、窒素ガス供給源62と、第1導入管63と、第2導入管64と、第1導出管65と、第2導出管66と、第1~第4バルブ67A~67Dとを備える。水素ガス供給源61は、タンク本体10に貯留されている液化ガス(ここでは液化水素LH)に対応するガスつまり水素ガスを供給する供給源であり、例えば水素ガスを圧送可能な送気ポンプ等を含む。窒素ガス供給源62は、不活性ガスとしての窒素ガスを供給する供給源であり、例えば窒素ガスを圧送可能な送気ポンプ等を含む。第1導入管63は、水素ガス供給源61と上部収容室22とを連結するパイプである。第2導入管64は、窒素ガス供給源62と上部収容室22とを連結するパイプである。第1導出管65及び第2導出管66は、上部収容室22から被置換ガスを排出するために上部収容室22に接続されたパイプである。第1バルブ67Aは、第1導入管63に開閉可能に設けられたバルブであり、第2バルブ67Bは、第2導入管64に開閉可能に設けられたバルブであり、第3バルブ67Cは、第1導出管65に開閉可能に設けられたバルブであり、第4バルブ67Dは、第2導出管66に開閉可能に設けられたバルブである。 The gas replacement device 6 is a device that replaces the gas in the upper storage chamber 22 when necessary, such as when the pump 3 is withdrawn, and comprises a hydrogen gas supply source 61, a nitrogen gas supply source 62, a first inlet pipe 63, a second inlet pipe 64, a first outlet pipe 65, a second outlet pipe 66, and first to fourth valves 67A to 67D. The hydrogen gas supply source 61 is a supply source that supplies gas corresponding to the liquefied gas (in this case, liquefied hydrogen LH) stored in the tank body 10, i.e., hydrogen gas, and includes, for example, a pneumatic pump capable of pumping hydrogen gas. The nitrogen gas supply source 62 is a supply source that supplies nitrogen gas as an inert gas, and includes, for example, a pneumatic pump capable of pumping nitrogen gas. The first inlet pipe 63 is a pipe that connects the hydrogen gas supply source 61 and the upper storage chamber 22. The second inlet pipe 64 is a pipe that connects the nitrogen gas supply source 62 and the upper storage chamber 22. The first outlet pipe 65 and the second outlet pipe 66 are pipes connected to the upper containment chamber 22 for discharging the gas to be replaced from the upper containment chamber 22. The first valve 67A is a valve that can be opened and closed on the first inlet pipe 63, the second valve 67B is a valve that can be opened and closed on the second inlet pipe 64, the third valve 67C is a valve that can be opened and closed on the first outlet pipe 65, and the fourth valve 67D is a valve that can be opened and closed on the second outlet pipe 66.
ガス置換装置6は、開閉弁5が閉じた状態、つまり筒状部21と上部収容室22との連通が遮断された状態で作動することにより、上部収容室22内のガスを置換する。具体的に、ガス置換装置6は、水素ガス供給源61から供給される水素ガスによって上部収容室22の内部を満たしたり、窒素ガス供給源62から供給される窒素ガスによって上部収容室22の内部を満たしたりすることが可能である。言い換えると、上部収容室22の内部は、水素ガスで満たされる状態と窒素ガスで満たされる状態とに切り替え可能である。上部収容室22内のガスを入れ替えるガス置換の際、第1~第4バルブ67A~67Dは必要に応じて開かれる。一方、液化ガスタンク1の運用中は、図1及び図2に示すように、第1~第4バルブ67A~67Dはいずれも閉状態に維持される。 The gas replacement device 6 replaces the gas in the upper storage chamber 22 by operating with the on-off valve 5 closed, that is, when communication between the cylindrical section 21 and the upper storage chamber 22 is blocked. Specifically, the gas replacement device 6 can fill the upper storage chamber 22 with hydrogen gas supplied from the hydrogen gas supply source 61, or with nitrogen gas supplied from the nitrogen gas supply source 62. In other words, the upper storage chamber 22 can be switched between being filled with hydrogen gas and being filled with nitrogen gas. During gas replacement to change the gas in the upper storage chamber 22, the first to fourth valves 67A to 67D are opened as needed. On the other hand, during operation of the liquefied gas tank 1, as shown in Figures 1 and 2, the first to fourth valves 67A to 67D are all kept closed.
[ポンプ取出し作業]
上述したとおり、ポンプ3は、例えばメンテナンスのためにタンク本体10から取り出されることがある。この作業の詳細を図3を用いて説明する。
[Pump removal work]
As mentioned above, the pump 3 may be removed from the tank body 10, for example, for maintenance. The details of this procedure will be explained using Figure 3.
ポンプ3の取出し作業(図3)に先立って、まず、ポンプバレル2内の液化水素LHをタンク本体10内へ押し出す作業が行われる。液化ガスタンク1の運用中、ポンプバレル2の内部には液化水素LHが入り込んでいる。一般に、液化水素LHの払い出し時以外は、タンク本体10の液面と同じ高さまでポンプバレル2内に液化水素LHが存在している。ポンプ3の吊り上げ抵抗を小さくする、もしくは液体の抱き込みを抑制する等の観点から、ポンプ3の取出し時にはポンプバレル2内に液体が存在しないことが望ましい。そこで、本実施形態では、ポンプ3を取り出す前の準備として、払い出しポート24からポンプバレル2内に対し、貯留されている液化ガス(ここでは液化水素LH)に対応するガスつまり水素ガスが供給される。このとき、第1~第4バルブ67A~67Dはいずれも閉じておく。すると、払い出しポート24から供給された水素ガスに押されて、ポンプバレル2内の液化水素LHがタンク本体10内へ戻される。これにより、ポンプバレル2内が全体的に水素ガスで満たされた状態が得られる。なお、このような液化水素LHの押出し作業は、必要に応じて実施すればよく、省略することも可能である。 Prior to the removal of pump 3 (Figure 3), the first step is to push the liquefied hydrogen LH in the pump barrel 2 into the tank body 10. During operation of the liquefied gas tank 1, liquefied hydrogen LH is present inside the pump barrel 2. Generally, except when discharging liquefied hydrogen LH, the liquefied hydrogen LH in the pump barrel 2 is present up to the same height as the liquid level in the tank body 10. From the viewpoint of reducing the lifting resistance of pump 3 or suppressing liquid entrapment, it is desirable that there is no liquid in the pump barrel 2 when pump 3 is removed. Therefore, in this embodiment, as preparation before removing pump 3, a gas corresponding to the stored liquefied gas (in this case, liquefied hydrogen LH), i.e., hydrogen gas, is supplied to the pump barrel 2 from the discharge port 24. At this time, the first to fourth valves 67A to 67D are all kept closed. Then, the liquefied hydrogen LH in the pump barrel 2 is pushed back into the tank body 10 by the hydrogen gas supplied from the discharge port 24. This results in the pump barrel 2 being completely filled with hydrogen gas. Note that this extrusion of liquefied hydrogen (LH) can be performed only as needed and can be omitted.
次に、図3のステップ1-1のように、吊上げ装置4を用いてポンプ3を上部収容室22まで吊り上げる。この吊り上げの際、開閉弁5は、液化ガスタンク1の運用中と同じく開いておく。吊り上げられたポンプ3は、開状態にある開閉弁5を通過してポンプバレル2の筒状部21から上部収容室22まで移動する。また、上部収容室22へのポンプ3の移動が完了するまで、第1~第4バルブ67A~67Dはいずれも閉じておく。これにより、上部収容室22は、ポンプ3の移動(吊り上げ)が完了するまで水素ガスで満たされた状態に維持される。 Next, as shown in step 1-1 of Figure 3, the pump 3 is lifted to the upper containment chamber 22 using the lifting device 4. During this lifting, the on-off valve 5 remains open, just as it is during operation of the liquefied gas tank 1. The lifted pump 3 passes through the open on-off valve 5 and moves from the cylindrical portion 21 of the pump barrel 2 to the upper containment chamber 22. Furthermore, the first to fourth valves 67A to 67D are all kept closed until the movement (lifting) of the pump 3 to the upper containment chamber 22 is complete. This ensures that the upper containment chamber 22 remains filled with hydrogen gas until the movement (lifting) of the pump 3 is complete.
次に、図3のステップ1-2のように、上部収容室22内のガスを水素ガスから窒素ガスに置換する。詳しくは、開閉弁5を開状態から閉状態に切り替えるとともに、第2バルブ67B及び第3バルブ67Cを閉状態から開状態に切り替える。一方で、第1バルブ67A及び第4バルブ67Dは閉状態に維持する。これにより、上部収容室22と筒状部21との連通が遮断された状態で、第2導入管64から上部収容室22に窒素ガスが導入される。導入された窒素ガスは、上部収容室22に存在していた水素ガスを第1導出管65に押し出しつつ、上部収容室22に充満される。すなわち、上部収容室22の内部が、水素ガスで満たされる状態から窒素ガスで満たされる状態へと切り替えられる。なお、第1導出管65を通じて押し出される水素ガスは、例えば、第1導出管65に接続された所定の回収器に回収される。 Next, as shown in step 1-2 of Figure 3, the gas in the upper containment chamber 22 is replaced from hydrogen gas to nitrogen gas. Specifically, the on-off valve 5 is switched from the open state to the closed state, and the second valve 67B and the third valve 67C are switched from the closed state to the open state. Meanwhile, the first valve 67A and the fourth valve 67D are kept closed. This blocks communication between the upper containment chamber 22 and the cylindrical section 21, allowing nitrogen gas to be introduced into the upper containment chamber 22 from the second inlet pipe 64. The introduced nitrogen gas fills the upper containment chamber 22, pushing the hydrogen gas present in the upper containment chamber 22 out through the first outlet pipe 65. That is, the state of the upper containment chamber 22 is switched from being filled with hydrogen gas to being filled with nitrogen gas. The hydrogen gas pushed out through the first outlet pipe 65 is, for example, recovered in a predetermined recovery device connected to the first outlet pipe 65.
次に、図3のステップ1-3のように、上部収容室22からヘッドプレート25を取り外し、当該ヘッドプレート25と共に吊上げ装置4及びポンプ3を搬出する。詳しくは、第1~第4バルブ67A~67Dを全て閉じた状態で、ヘッドプレート25を収容室本体26に固定しているボルト等の固定手段を解除し、予め用意されたウィンチ等の外部搬出装置を用いてヘッドプレート25を収容室本体26から取り外して搬出する。例えば、外部搬出装置から延びるワイヤWをヘッドプレート25の吊り手25aに掛けた状態で、外部搬出装置を操作してヘッドプレート25を所定の搬出先まで搬出する。当該搬出によりヘッドプレート25が取り外されると、上部収容室22(収容室本体26)の上面が開放されるので、当該上部収容室22内のガス(窒素ガス)は適宜空気に置換される。ここで、ヘッドプレート25には吊上げ装置4が固定されており、かつ吊上げ装置4は吊りワイヤ42によってポンプ3を保持している。このため、ヘッドプレート25が搬出されると、このヘッドプレート25と共に吊上げ装置4及びポンプ3も搬出される。 Next, as shown in step 1-3 of Figure 3, the head plate 25 is removed from the upper storage chamber 22, and the lifting device 4 and pump 3 are transported out together with the head plate 25. Specifically, with all of the first to fourth valves 67A to 67D closed, the fixing means such as bolts that secure the head plate 25 to the storage chamber body 26 are released, and the head plate 25 is removed from the storage chamber body 26 and transported out using an external transport device such as a winch that has been prepared in advance. For example, with the wire W extending from the external transport device attached to the lifting handle 25a of the head plate 25, the external transport device is operated to transport the head plate 25 to a predetermined destination. When the head plate 25 is removed by this transport, the top surface of the upper storage chamber 22 (storage chamber body 26) is opened, and the gas (nitrogen gas) inside the upper storage chamber 22 is replaced with air as appropriate. Here, the lifting device 4 is fixed to the head plate 25, and the lifting device 4 holds the pump 3 by a lifting wire 42. Therefore, when the head plate 25 is removed, the lifting device 4 and the pump 3 are also removed along with the head plate 25.
以上により、ポンプ3をタンク本体10から取り出す作業が完了する。取り出されたポンプ3は、搬出先でメンテナンス等の所定の処置に供される。 With the above steps completed, the process of removing pump 3 from the tank body 10 is finished. The removed pump 3 will then be subjected to maintenance and other prescribed procedures at the destination.
[ポンプ据付け作業]
続けて、ポンプ3をタンク本体10に据え付ける作業を図4を用いて説明する。
[Pump installation work]
Next, the process of installing the pump 3 onto the tank body 10 will be explained using Figure 4.
まず、上部収容室22の内部に吊上げ装置4及びポンプ3を挿入する。この作業は、図3のステップ1-3の逆手順の作業であり、吊上げ装置4及びポンプ3を伴ったヘッドプレート25を収容室本体26の上面に固定することで実現される。このとき、開閉弁5及び第1~第4バルブ67A~67Dはいずれも閉じておく。この状態でヘッドプレート25が固定されることにより、上部収容室22内に空気が閉じ込められる。 First, the lifting device 4 and pump 3 are inserted into the upper containment chamber 22. This operation is the reverse of steps 1-3 in Figure 3, and is achieved by fixing the head plate 25, which includes the lifting device 4 and pump 3, to the upper surface of the containment chamber body 26. At this time, the on-off valve 5 and the first to fourth valves 67A to 67D are all kept closed. With the head plate 25 fixed in this state, air is trapped inside the upper containment chamber 22.
次に、図4のステップ2-1のように、上部収容室22内のガスを空気から窒素ガスに置換する。詳しくは、開閉弁5並びに第1バルブ67A及び第4バルブ67Dを閉状態に維持しつつ、第2バルブ67B及び第3バルブ67Cを開く。これにより、第2導入管64から上部収容室22に窒素ガスが導入されるとともに、上部収容室22から第1導出管65を通じて空気が排出される。すなわち、上部収容室22の内部が、空気で満たされる状態から窒素ガスで満たされる状態へと切り替えられる。 Next, as shown in step 2-1 of Figure 4, the gas in the upper containment chamber 22 is replaced from air to nitrogen gas. Specifically, while keeping the on-off valve 5, the first valve 67A, and the fourth valve 67D closed, the second valve 67B and the third valve 67C are opened. This allows nitrogen gas to be introduced into the upper containment chamber 22 from the second inlet pipe 64, and air to be discharged from the upper containment chamber 22 through the first outlet pipe 65. In other words, the state in the upper containment chamber 22 is switched from being filled with air to being filled with nitrogen gas.
次に、図4のステップ2-2のように、上部収容室22内のガスを窒素ガスから水素ガスに置換する。詳しくは、開閉弁5を閉状態に維持しつつ、第1バルブ67A及び第4バルブ67Dを閉状態から開状態に切り替え、かつ第2バルブ67B及び第3バルブ67Cを開状態から閉状態に切り替える。これにより、第1導入管63から上部収容室22に水素ガスが導入されるとともに、上部収容室22から第2導出管66を通じて窒素ガスが排出される。すなわち、上部収容室22の内部が、窒素ガスで満たされる状態から水素ガスで満たされる状態へと切り替えられる。 Next, as shown in step 2-2 of Figure 4, the gas in the upper containment chamber 22 is replaced from nitrogen gas to hydrogen gas. Specifically, while maintaining the on-off valve 5 in the closed state, the first valve 67A and the fourth valve 67D are switched from the closed state to the open state, and the second valve 67B and the third valve 67C are switched from the open state to the closed state. As a result, hydrogen gas is introduced into the upper containment chamber 22 from the first inlet pipe 63, and nitrogen gas is discharged from the upper containment chamber 22 through the second outlet pipe 66. In other words, the state inside the upper containment chamber 22 is switched from being filled with nitrogen gas to being filled with hydrogen gas.
次に、図4のステップ2-3のように、吊上げ装置4を用いてポンプ3を上部収容室22から筒状部21の下端部21aまで下降させる。この下降の前に、第1~第4バルブ67A~67Dは全て閉じられるとともに、開閉弁5は閉状態から開状態へと切り替えられる。ポンプ3は、開状態にある開閉弁5を通過して上部収容室22から筒状部21の下端部21aまで移動する。 Next, as shown in step 2-3 of Figure 4, the pump 3 is lowered from the upper housing chamber 22 to the lower end 21a of the cylindrical section 21 using the lifting device 4. Before this lowering, the first to fourth valves 67A to 67D are all closed, and the on-off valve 5 is switched from the closed state to the open state. The pump 3 moves from the upper housing chamber 22 to the lower end 21a of the cylindrical section 21, passing through the on-off valve 5, which is in the open state.
以上により、ポンプ3がポンプバレル2内の正規の収容位置(筒状部21の下端部21a)へと戻され、ポンプ3をタンク本体10に据え付ける作業が完了する。 As a result, the pump 3 is returned to its proper storage position within the pump barrel 2 (the lower end 21a of the cylindrical portion 21), and the process of installing the pump 3 into the tank body 10 is completed.
[作用効果]
以上説明したとおり、本実施形態では、ポンプバレル2の筒状部21から上部収容室22へとポンプ3を吊り上げ可能な吊上げ装置4が上部収容室22に配置されるとともに、筒状部21と上部収容室22との間に開閉弁5が配置される。このような構成によれば、タンク本体10内からポンプ3を取り出す作業を比較的簡単な構成で実現できるという利点がある。
[Effects and Effects]
As described above, in this embodiment, a lifting device 4 capable of lifting the pump 3 from the cylindrical portion 21 of the pump barrel 2 to the upper storage chamber 22 is arranged in the upper storage chamber 22, and an on/off valve 5 is arranged between the cylindrical portion 21 and the upper storage chamber 22. This configuration has the advantage that the operation of removing the pump 3 from inside the tank body 10 can be achieved with a relatively simple setup.
すなわち、吊上げ装置4及び開閉弁5がポンプバレル2に適用された本実施形態の構成によれば、メンテナンス等のためにポンプ3をタンク本体10から取り出す際に、開閉弁5を開いた状態で吊上げ装置4によりポンプ3を吊り上げることで、ポンプバレル2の筒状部21から上部収容室22へとポンプ3を移動させることができ、当該上部収容室22からポンプ3を搬出することができる。特に、吊上げ装置4がポンプバレル2の上部収容室22に配置されるので、吊上げ装置4がポンプバレル2の外側に配置される場合と異なり、例えば吊上げ装置4を支持するための構造体をタンク屋根11上に別途構築するようなことが不要になる。言い換えると、本実施形態では、タンク本体10からのポンプ3の取り出しが容易になるので、ポンプ3のメンテナンス等にかかる工数もしくは費用を削減することができる。 In other words, according to the configuration of this embodiment, in which the lifting device 4 and the on-off valve 5 are applied to the pump barrel 2, when removing the pump 3 from the tank body 10 for maintenance, etc., the pump 3 can be moved from the cylindrical portion 21 of the pump barrel 2 to the upper storage chamber 22 by lifting the pump 3 with the on-off valve 5 open using the lifting device 4, and then the pump 3 can be transported out from the upper storage chamber 22. In particular, since the lifting device 4 is located in the upper storage chamber 22 of the pump barrel 2, unlike when the lifting device 4 is located outside the pump barrel 2, it becomes unnecessary to construct a separate structure on the tank roof 11 to support the lifting device 4. In other words, in this embodiment, the removal of the pump 3 from the tank body 10 is made easier, thus reducing the man-hours or costs associated with maintenance of the pump 3.
また、ポンプ3を上部収容室22まで吊り上げた後は、開閉弁5を開状態から閉状態に切り替えることにより、上部収容室22と筒状部21との連通を遮断することができる。これにより、上部収容室22から筒状部21へと空気が流入するのを防止しながら、上部収容室22からヘッドプレート25を取り外して上部収容室22を開放することができ、当該上部収容室22からポンプ3を容易に搬出することができる。言い換えると、本実施形態では、タンク本体10内に空気が混入するのを防止しつつ当該タンク本体10からポンプ3を容易に取り出すことができる。 Furthermore, after lifting the pump 3 to the upper chamber 22, the communication between the upper chamber 22 and the cylindrical section 21 can be blocked by switching the on/off valve 5 from the open state to the closed state. This prevents air from flowing from the upper chamber 22 into the cylindrical section 21, while allowing the head plate 25 to be removed from the upper chamber 22, thus opening the upper chamber 22 and allowing the pump 3 to be easily removed from the upper chamber 22. In other words, in this embodiment, the pump 3 can be easily removed from the tank body 10 while preventing air from entering the tank body 10.
また、本実施形態では、上部収容室22の天井を構成する着脱可能なヘッドプレート25の下面に吊上げ装置4が取り付けられるので、吊上げ装置4を用いてポンプ3を上部収容室22まで引き上げた後、ヘッドプレート25を収容室本体26から取り外すことにより、当該ヘッドプレート25と共にポンプ3を上部収容室22から容易に搬出することができる。 Furthermore, in this embodiment, since the lifting device 4 is attached to the lower surface of the detachable head plate 25 that constitutes the ceiling of the upper storage chamber 22, after lifting the pump 3 to the upper storage chamber 22 using the lifting device 4, the pump 3 can be easily removed from the upper storage chamber 22 together with the head plate 25 by removing the head plate 25 from the storage chamber body 26.
また、本実施形態では、上部収容室22の内部を水素ガス又は窒素ガスで満たすことが可能なガス置換装置6がポンプバレル2に適用されるので、ポンプ3の取出し時及び据付け時に不適切なガスの出入りが生じるのを防止することができる。 Furthermore, in this embodiment, a gas replacement device 6 capable of filling the upper containment chamber 22 with hydrogen gas or nitrogen gas is applied to the pump barrel 2, thereby preventing improper gas inflow and outflow during the removal and installation of the pump 3.
例えば、ポンプ3の取出し時には、上部収容室22内のガスを不活性ガスである窒素ガスに置換した上でポンプ3を上部収容室22から搬出することにより(図3参照)、貯留されている液化ガス(液化水素LH)に対応するガスつまり水素ガスが大気に飛散するのを防止することができる。一方、ポンプ3の据付け時には、上部収容室22内のガスを水素ガスに置換した上で上部収容室22から筒状部21へとポンプ3を下降させることにより(図4参照)、水素ガスとは異なるガスがタンク本体10内に混入するのを防止することができる。 For example, when removing pump 3, replacing the gas in the upper storage chamber 22 with an inert gas, such as nitrogen gas, before removing pump 3 from the upper storage chamber 22 (see Figure 3) prevents the gas corresponding to the stored liquefied gas (liquefied hydrogen LH), i.e., hydrogen gas, from being dispersed into the atmosphere. On the other hand, when installing pump 3, replacing the gas in the upper storage chamber 22 with hydrogen gas before lowering pump 3 from the upper storage chamber 22 into the cylindrical section 21 (see Figure 4) prevents gases other than hydrogen gas from being mixed into the tank body 10.
[変形例]
以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示はこれに限定されるわけではなく、例えば次のような変形が可能である。
[Variations]
While preferred embodiments of the present disclosure have been described above, the disclosure is not limited thereto, and variations such as the following are possible.
前記実施形態では、上部収容室22の天井を構成するヘッドプレート25の下面に吊上げ装置4を取り付けたが、吊上げ装置4は、上部収容室22の内部に配置されていればよく、その取付け先はヘッドプレート25に限られない。例えば、収容室本体26の内壁に吊上げ装置4を着脱可能に取り付けてもよい。 In the above embodiment, the lifting device 4 was attached to the lower surface of the head plate 25, which constitutes the ceiling of the upper storage chamber 22. However, the lifting device 4 only needs to be located inside the upper storage chamber 22, and its mounting location is not limited to the head plate 25. For example, the lifting device 4 may be detachably attached to the inner wall of the storage chamber body 26.
前記実施形態では、液化ガスタンク1に貯留される液化ガスが液化水素LHであることを前提に、ポンプバレル2の上部収容室22内のガスを水素ガス又は窒素ガスに置換可能なガス置換装置6をポンプバレル2に適用したが、ガス置換装置は、上部収容室内のガスを液化ガスに対応するガス又は不活性ガスに置換可能なものであればよく、その限りにおいて置換ガスの種類は適宜変更可能である。 In the above embodiment, assuming that the liquefied gas stored in the liquefied gas tank 1 is liquefied hydrogen LH, a gas replacement device 6 capable of replacing the gas in the upper containment chamber 22 of the pump barrel 2 with hydrogen gas or nitrogen gas was applied to the pump barrel 2. However, the gas replacement device only needs to be capable of replacing the gas in the upper containment chamber with a gas corresponding to the liquefied gas or an inert gas, and to that extent, the type of replacement gas can be changed as appropriate.
前記実施形態では、ポンプバレル2の筒状部21と上部収容室22との間に単一の開閉弁5を設けたが、複数の開閉弁を設けてもよい。例えば、筒状部21の上端に第1の開閉弁を取り付けるとともに、上部収容室22の下端に第2の開閉弁を取り付け、さらに当該第1及び第2の開閉弁の間に短筒状の中間室を設けることが考えられる。このようにすれば、上部収容室22内のガス置換を行うときに、上部収容室22と筒状部21との間のガスの出入りを多重に防止できるという利点がある。 In the above embodiment, a single on-off valve 5 was provided between the cylindrical portion 21 of the pump barrel 2 and the upper storage chamber 22. However, multiple on-off valves may be provided. For example, a first on-off valve could be attached to the upper end of the cylindrical portion 21, a second on-off valve to the lower end of the upper storage chamber 22, and a short cylindrical intermediate chamber could be provided between the first and second on-off valves. This has the advantage of preventing multiple gas inflows and outflows between the upper storage chamber 22 and the cylindrical portion 21 when gas replacement is performed in the upper storage chamber 22.
前記実施形態では特に言及しなかったが、ポンプ3を用いてタンク本体10から液化水素LHを払い出す際には、ポンプバレル2内の液化水素LHの液位が払い出しポート24の高さよりも上昇する可能性がある。特に、払い出しの迅速化のためにポンプ3の揚程を十分に確保したような場合には、開閉弁5を超えて吊上げ装置4の高さまで液化水素LHが到達する可能性がある。このような事態を避けるための対策をした構造を図5に例示する。本図に示される上部収容室122は、前記実施形態(図1~図4)における上部収容室22に比べて上下方向の寸法が拡大されている。また、上部収容室122の内部には、環状のオリフィス126が設けられている。オリフィス126は、上部収容室122の内部を上下に2分するように、上部収容室122の上下方向中間部の内壁から径方向内側に突出するように設けられている。言い換えると、上部収容室122は、オリフィス126と、オリフィス126の上側に形成された第1分割室122Aと、オリフィス126の下側に形成された第2分割室122Bとを有している。第1分割室122Aは、吊上げ装置4を収容可能な空間を有する。第2分割室122Bは、吊上げ装置4により開閉弁5の上方まで引き上げられたポンプ3(図5に破線で示す)を受け入れ可能な空間を有する。 Although not specifically mentioned in the above embodiment, when discharging liquefied hydrogen LH from the tank body 10 using the pump 3, the liquid level of liquefied hydrogen LH in the pump barrel 2 may rise above the height of the discharging port 24. In particular, if the head of the pump 3 is sufficiently secured to expedite discharging, the liquefied hydrogen LH may reach the height of the lifting device 4 beyond the on-off valve 5. Figure 5 illustrates a structure that incorporates measures to avoid such a situation. The upper storage chamber 122 shown in this figure has increased vertical dimensions compared to the upper storage chamber 22 in the above embodiment (Figures 1 to 4). Furthermore, an annular orifice 126 is provided inside the upper storage chamber 122. The orifice 126 is provided so as to protrude radially inward from the inner wall of the upper storage chamber 122's intermediate vertical section, dividing the interior of the upper storage chamber 122 into two vertical sections. In other words, the upper chamber 122 has an orifice 126, a first divided chamber 122A formed above the orifice 126, and a second divided chamber 122B formed below the orifice 126. The first divided chamber 122A has space to accommodate the lifting device 4. The second divided chamber 122B has space to receive the pump 3 (shown by a dashed line in Figure 5) which has been lifted above the on-off valve 5 by the lifting device 4.
オリフィス126の中央には、吊りワイヤ42が通過可能な開口126aが形成されている。開口126aの面積は、上部収容室22の断面積よりも十分に小さいので、当該開口126aを通過する液化水素LHに大きな流通抵抗が作用する。このことは、液化水素LHの払い出し時に当該液化水素LHがオリフィス126の上方の吊上げ装置4まで到達するのを防止することにつながる。 An opening 126a is formed in the center of the orifice 126, through which the suspension wire 42 can pass. Since the area of the opening 126a is sufficiently smaller than the cross-sectional area of the upper containment chamber 22, a significant flow resistance acts on the liquefied hydrogen LH passing through the opening 126a. This prevents the liquefied hydrogen LH from reaching the lifting device 4 above the orifice 126 during discharge.
なお、上述した図5の変形例では、ポンプ3の取出し時に上部収容室122からのポンプ3の搬出を可能にするために、オリフィス126を上部収容室122から取り外す必要がある。すなわち、オリフィス126は、上部収容室122に対し着脱可能である。具体的に、図5の変形例では、上部収容室122は、その第1分割室122Aと第2分割室122Bとがフランジ結合された2分割構造とされ、オリフィス126は、第1分割室122AのフランジF1と第2分割室122BのフランジF2との間にボルト等の締結部材を介して取り付けられている。ポンプ3の取出し時には、同時にフランジF1,F2からオリフィス126を取り外すことにより、上部収容室122からのポンプ3の搬出が可能になる。 In the modified example shown in Figure 5, the orifice 126 needs to be removed from the upper housing chamber 122 to allow the pump 3 to be removed from the upper housing chamber 122. That is, the orifice 126 is detachable from the upper housing chamber 122. Specifically, in the modified example in Figure 5, the upper housing chamber 122 has a two-part structure, with its first divided chamber 122A and second divided chamber 122B connected by flanges. The orifice 126 is attached between flange F1 of the first divided chamber 122A and flange F2 of the second divided chamber 122B via fastening members such as bolts. When removing the pump 3, the orifice 126 can be simultaneously removed from flanges F1 and F2, allowing the pump 3 to be removed from the upper housing chamber 122.
[まとめ]
前記実施形態及びその変形例をまとめると以下のとおりである。
[summary]
The above embodiments and their modified forms can be summarized as follows.
液化ガスタンクは、液化ガスを貯留するタンク本体と、前記液化ガスを払い出すために前記タンク本体内に配置されたポンプと、前記ポンプを収容するとともに当該ポンプの収容位置から上方に延びて前記タンク本体の外側へと至る筒状部と、当該筒状部の上方に位置しかつ前記ポンプを受け入れ可能な空間を画成する上部収容室とを含むポンプバレルと、前記上部収容室内に配置され、前記筒状部を通じて前記ポンプを前記上部収容室へ吊り上げる吊上げ装置と、前記筒状部と前記上部収容室との間に開閉可能に設けられた開閉弁とを備える。 The liquefied gas tank comprises a tank body for storing liquefied gas, a pump positioned within the tank body for discharging the liquefied gas, a pump barrel including a cylindrical section housing the pump and extending upward from its housing position to the outside of the tank body, and an upper housing chamber located above the cylindrical section and defining a space capable of receiving the pump, a lifting device positioned within the upper housing chamber for lifting the pump into the upper housing chamber through the cylindrical section, and an on/off valve provided between the cylindrical section and the upper housing chamber so as to be openable and closable.
本態様によれば、メンテナンス等のためにポンプをタンク本体から取り出す際に、開閉弁を開いた状態で吊上げ装置によりポンプを吊り上げることで、ポンプバレルの筒状部から上部収容室へとポンプを移動させることができ、当該上部収容室からポンプを搬出することができる。特に、吊上げ装置がポンプバレルの上部収容室に配置されるので、吊上げ装置がポンプバレルの外側に配置される場合と異なり、例えば吊上げ装置を支持するための構造体をタンク屋根上に別途構築するようなことが不要になる。言い換えると、本開示によれば、タンク本体からのポンプの取り出しが容易になるので、ポンプのメンテナンス等にかかる工数もしくは費用を削減することができる。 According to this embodiment, when removing the pump from the tank body for maintenance or other purposes, the pump can be moved from the cylindrical portion of the pump barrel to the upper storage chamber by lifting it with the on/off valve open using a lifting device, and then the pump can be removed from the upper storage chamber. In particular, since the lifting device is located in the upper storage chamber of the pump barrel, unlike when the lifting device is located outside the pump barrel, it becomes unnecessary to construct a separate structure on the tank roof to support the lifting device. In other words, according to this disclosure, the removal of the pump from the tank body becomes easier, thus reducing the man-hours or costs associated with pump maintenance.
また、ポンプを上部収容室まで吊り上げた後は、開閉弁を開状態から閉状態に切り替えることにより、上部収容室と筒状部との連通を遮断することができる。これにより、上部収容室から筒状部へと空気が流入するのを防止しながら、上部収容室を開放することができ、当該上部収容室からポンプを容易に搬出することができる。言い換えると、本開示によれば、タンク本体内に空気が混入するのを防止しつつ当該タンク本体からポンプを容易に取り出すことができる。 Furthermore, after the pump has been lifted to the upper chamber, the communication between the upper chamber and the cylindrical section can be blocked by switching the on/off valve from the open to the closed position. This prevents air from flowing from the upper chamber into the cylindrical section while allowing the upper chamber to be opened, and the pump to be easily removed from the upper chamber. In other words, according to this disclosure, the pump can be easily removed from the tank body while preventing air from entering the tank body.
好ましくは、前記上部収容室は、上面が開放された収容室本体と、当該収容室本体の上面開口を覆う着脱可能な天井部材とを有し、前記吊上げ装置は、前記天井部材の下面に取り付けられる。 Preferably, the upper storage chamber comprises a storage chamber body with an open top and a removable ceiling member covering the top opening of the storage chamber body, and the lifting device is attached to the lower surface of the ceiling member.
この態様では、吊上げ装置を用いてポンプを上部収容室まで引き上げた後、天井部材を収容室本体から取り外すことにより、当該天井部材と共にポンプを上部収容室から容易に搬出することができる。 In this embodiment, after lifting the pump to the upper housing chamber using a lifting device, the ceiling member can be easily removed from the housing chamber body, allowing the pump to be easily transported out of the upper housing chamber together with the ceiling member.
好ましくは、前記液化ガスタンクは、前記上部収容室の内部を、貯留される前記液化ガスに対応するガスで満たされる状態と不活性ガスで満たされる状態との間で切り替え可能なガス置換装置をさらに備える。 Preferably, the liquefied gas tank further comprises a gas replacement device capable of switching the contents of the upper storage chamber between a state in which it is filled with a gas corresponding to the stored liquefied gas and a state in which it is filled with an inert gas.
この態様では、ポンプの取出し時及び据付け時に不適切なガスの出入りが生じるのを防止することができる。例えば、ポンプの取出し時には、上部収容室内のガスを不活性ガスに置換した上でポンプを上部収容室から搬出することにより、貯留されている液化ガスに対応するガスが大気に飛散するのを防止することができる。一方、ポンプの据付け時には、上部収容室内のガスを液化ガスに対応するガスに置換した上で上部収容室から筒状部へとポンプを下降させることにより、液化ガスに対応するガスとは異なるガスがタンク本体内に混入するのを防止することができる。 In this configuration, it is possible to prevent improper gas inflow and outflow during pump removal and installation. For example, during pump removal, by replacing the gas in the upper containment chamber with an inert gas before removing the pump from the upper containment chamber, it is possible to prevent the gas corresponding to the stored liquefied gas from being dispersed into the atmosphere. On the other hand, during pump installation, by replacing the gas in the upper containment chamber with a gas corresponding to the liquefied gas before lowering the pump from the upper containment chamber into the cylindrical section, it is possible to prevent a gas different from the gas corresponding to the liquefied gas from being mixed into the tank body.
好ましくは、前記上部収容室は、その上下方向の中間部の内壁から径方向内側に突出する環状のオリフィスと、当該オリフィスの上側に形成され、前記吊上げ装置が収容される第1分割室と、前記オリフィスの下側に形成され、前記ポンプを受け入れ可能な第2分割室とを有する。 Preferably, the upper housing chamber has an annular orifice projecting radially inward from the inner wall of its intermediate vertical portion, a first partitioned chamber formed above the orifice for housing the lifting device, and a second partitioned chamber formed below the orifice for receiving the pump.
この態様では、上部収容室の内部にオリフィスが設けられるので、ポンプを用いた液化ガスの払い出し時に、液化ガスの液位が吊上げ装置の高さにまで達するのを防止することができる。また、オリフィスの上方の第1分割室に吊上げ装置を収容するとともに、当該吊上げ装置によって吊り上げられたポンプを、オリフィスの下方の第2分割室に受け入れることができる。 In this embodiment, since an orifice is provided inside the upper containment chamber, it is possible to prevent the liquid level of the liquefied gas from reaching the height of the lifting device when dispensing the liquefied gas using the pump. Furthermore, the lifting device can be housed in the first division chamber above the orifice, and the pump lifted by the lifting device can be received in the second division chamber below the orifice.
LH 液化水素(液化ガス)
1 液化ガスタンク
2 ポンプバレル
3 ポンプ
4 吊上げ装置
5 開閉弁
6 ガス置換装置
10 タンク本体
21 筒状部
22 上部収容室
25 ヘッドプレート(天井部材)
26 収容室本体
122 上部収容室
122A 第1分割室
122B 第2分割室
126 オリフィス
LH: Liquefied Hydrogen (Liquefied Gas)
1. Liquefied gas tank 2. Pump barrel 3. Pump 4. Lifting device 5. On/off valve 6. Gas replacement device 10. Tank body 21. Cylindrical section 22. Upper storage chamber 25. Head plate (ceiling member)
26 Main containment chamber 122 Upper containment chamber 122A First divided chamber 122B Second divided chamber 126 Orifice
Claims (4)
前記液化水素を払い出すために前記タンク本体内に配置されたポンプと、
前記ポンプを収容するとともに当該ポンプの収容位置から上方に延びて前記タンク本体の外側へと至る筒状部と、当該筒状部の上方に位置しかつ前記ポンプを受け入れ可能な空間を画成する上部収容室とを含むポンプバレルと、
前記上部収容室内に配置され、前記筒状部を通じて前記ポンプを前記上部収容室へ吊り上げる吊上げ装置と、
前記筒状部と前記上部収容室との間に開閉可能に設けられた開閉弁と、
前記筒状部の下端部における液化水素の取込み口を開閉するフート弁とを備え、
前記上部収容室は、水素ガスの供給源と窒素ガスの供給源との両方に接続可能である、液化ガスタンク。 The tank body for storing liquefied hydrogen ,
A pump is placed inside the tank body to discharge the liquefied hydrogen ,
A pump barrel including a cylindrical portion that houses the pump and extends upward from the pump's housing position to the outside of the tank body, and an upper housing chamber located above the cylindrical portion and defining a space capable of receiving the pump,
A lifting device is provided in the upper containment chamber and lifts the pump into the upper containment chamber through the cylindrical portion,
An opening/closing valve is provided between the cylindrical portion and the upper storage chamber so as to be openable and closable ,
The system includes a foot valve that opens and closes the intake port for liquefied hydrogen at the lower end of the cylindrical portion ,
The upper storage chamber is a liquefied gas tank that can be connected to both a hydrogen gas source and a nitrogen gas source.
前記上部収容室は、上面が開放された収容室本体と、当該収容室本体の上面開口を覆う着脱可能な天井部材とを有し、
前記吊上げ装置は、前記天井部材の下面に取り付けられる、液化ガスタンク。 In the liquefied gas tank according to claim 1,
The upper storage chamber comprises a storage chamber body with an open top and a removable ceiling member that covers the top opening of the storage chamber body.
The lifting device is a liquefied gas tank attached to the lower surface of the ceiling member.
前記水素ガスの供給源及び前記窒素ガスの供給源を含み、前記上部収容室の内部を水素ガスで満たされる状態と窒素ガスで満たされる状態との間で切り替え可能なガス置換装置をさらに備えた、液化ガスタンク。 In the liquefied gas tank according to claim 1 or 2,
A liquefied gas tank further comprising a gas exchange device that includes a hydrogen gas supply source and a nitrogen gas supply source, and is capable of switching between a state in which the interior of the upper containment chamber is filled with hydrogen gas and a state in which it is filled with nitrogen gas.
前記液化ガスを払い出すために前記タンク本体内に配置されたポンプと、
前記ポンプを収容するとともに当該ポンプの収容位置から上方に延びて前記タンク本体の外側へと至る筒状部と、当該筒状部の上方に位置しかつ前記ポンプを受け入れ可能な空間を画成する上部収容室とを含むポンプバレルと、
前記上部収容室内に配置され、前記筒状部を通じて前記ポンプを前記上部収容室へ吊り上げる吊上げ装置と、
前記筒状部と前記上部収容室との間に開閉可能に設けられた開閉弁とを備え、
前記上部収容室は、その上下方向の中間部の内壁から径方向内側に突出する環状のオリフィスと、当該オリフィスの上側に形成され、前記吊上げ装置が収容される第1分割室と、前記オリフィスの下側に形成され、前記ポンプを受け入れ可能な第2分割室とを有する、液化ガスタンク。 The tank body for storing liquefied gas,
A pump is placed inside the tank body to discharge the liquefied gas,
A pump barrel including a cylindrical portion that houses the pump and extends upward from the pump's housing position to the outside of the tank body, and an upper housing chamber located above the cylindrical portion and defining a space capable of receiving the pump,
A lifting device is provided in the upper containment chamber and lifts the pump into the upper containment chamber through the cylindrical portion,
The system includes an opening/closing valve that is provided to open and close between the cylindrical portion and the upper storage chamber,
A liquefied gas tank having an annular orifice projecting radially inward from the inner wall of its upper intermediate portion, a first divided chamber formed above the orifice and housing the lifting device, and a second divided chamber formed below the orifice and capable of receiving the pump.
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